Для измерения давления используются компактные аналоговые датчики давления типа "стик" и интеллектуальные преобразователи давления HART.
Несмотря на то, что цель использования этих приборов практически одинакова, их технические характеристики значительно отличаются у разных типов, что отражается на многих аспектах, таких как точность или разрешение измерений.
Когда все эти детали будут четко определены, вы поймете, какой инструмент лучше всего подходит для ваших нужд.
В этой статье мы подробно рассмотрим каждый из этих типов, а также их преимущества и ограничения, чтобы помочь вам сделать правильный выбор.
В компактных датчиках давления используются различные технологии, включая пьезорезистивные датчики, толстопленочные керамические датчики давления и тонкопленочные металлические датчики давления.
Эти датчики преобразуют физическое измерение давления в аналоговый электронный сигнал.
Компактный датчик давления обладает рядом преимуществ:
Во-первых, компактный датчик давления обычно дешевле преобразователя давления.
Во-вторых, компактный датчик давления меньше и легче преобразователя давления, что облегчает его установку в ограниченном пространстве, например, в машинах. Они широко используются в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, промышленном оборудовании и медицине.
Однако использование компактного датчика давления имеет ряд недостатков.
Компактный датчик давления имеет фиксированный диапазон по сравнению с интеллектуальным датчиком давления HART. Диапазон давления не может быть отрегулирован пользователем.
Сигнал датчика давления всегда более шумный, чем сигнал преобразователя давления.
Компактный датчик давления не предусматривает линеаризации или температурной компенсации.
Компактный датчик давления менее точен, чем интеллектуальный преобразователь давления HART.
Без температурной компенсации нулевая точка компактного датчика давления смещается при изменении температуры окружающей среды и процесса.
Кроме того, компактные датчики давления более чувствительны к условиям окружающей среды и могут быть более подвержены поломкам, чем интеллектуальные преобразователи давления HART.
Все датчики со временем дрейфуют. Для достижения высокой точности датчики необходимо регулярно калибровать.
Предполагается, что менее дорогие компактные датчики давления в силу своей конструкции имеют больший дрейф по сравнению с датчиками давления высокого класса.
Компактные датчики давления требуют более регулярной калибровки и технического обслуживания.
Технологические преобразователи давления - это усовершенствованный класс компактных преобразователей давления стержневого типа, которые линеаризуют, усиливают и компенсируют измерения давления перед выводом показаний на дисплей.
Интеллектуальные промышленные датчики давления способны контролировать и управлять давлением, что делает их неотъемлемой частью систем подачи жидкостей.
Выходной сигнал датчика обычно имеет форму тока (от 4 до 20 мА) и/или цифровой протокол связи (HART, Modbus, Fieldbus и т. д.).
Использование интеллектуального, а не компактного преобразователя давления имеет ряд преимуществ:
Благодаря линеаризации измерения давления промышленный преобразователь давления более точен и надежен , чем компактный датчик давления.
Точность преобразователей давления составляет 0,065% или выше от определенного диапазона измерений.
Преобразователи давления компенсируют колебания температуры окружающей среды и процесса.
Это делает их независимыми от внешних условий окружающей среды.
Интеллектуальные преобразователи давления можно калибровать с помощью инструментов по протоколу HART, чтобы компенсировать дрейф с течением времени и обеспечить долгосрочную стабильность.
Диапазон технологических преобразователей может быть откалиброван по требованию на точный диапазон, необходимый для конкретного применения.
Они могут быть настроены на более широкий диапазон давления.
Они имеют коэффициент уменьшения диапазона давления, что позволяет изменять их текущую настройку в широком диапазоне.
Технологические преобразователи давления HART имеют более длительный срок службы и более прочны, чем датчики давления.
Предлагается широкий выбор материалов и технологических соединений.
Они имеют прочную конструкцию, включающую высококачественную сталь, сварные швы TIG, высококачественные болты и гайки, высококачественные уплотнения и прокладки.
Они устойчивы к вибрациям и имеют высокую степень защиты от пыли и влаги.
Они могут использоваться для высокотемпературных применений с мембранными разделителями.
Использование преобразователя давления вместо экономичного датчика давления стержневого типа имеет ряд недостатков.
Преобразователи давления стоят дороже, чем датчики давления стержневого типа, поэтому существует компромисс между стоимостью и производительностью.
Их габариты и вес больше, чем у компактных датчиков давления.
Поэтому их нельзя устанавливать в тех случаях, когда эти параметры имеют большое значение.
Датчики давления могут использоваться в различных сферах производства и промышленности. Какой из них выбрать для вашей задачи?
При выборе типа датчика, наиболее подходящего для вашего проекта, необходимо учитывать ряд факторов: диапазон давления, точность, производительность, выходной сигнал, температура процесса, характер жидкости и ценовой диапазон.
Компактный датчик давления в формате стика обеспечивает фиксированный диапазон давления.
Кроме того, диапазон интеллектуального датчика давления может быть адаптирован к условиям применения для идеального соответствия.
Точность HART-датчика давления составляет 0,065 % или выше от заданного диапазона измерений, в то время как точность недорогого датчика давления составляет 0,25 % от всего диапазона.
Тепловые характеристики и долговременная стабильность технологического датчика давления в 50 раз лучше, чем у компактного датчика давления.
Аналоговый выходной сигнал датчика давления - 4-20 мА с протоколом HART, а аналоговый выходной сигнал компактного датчика давления - 4-20 мА или 0-10 В без протокола HART.
Температура недорогого датчика давления ограничена 100°C, в то время как технологические датчики давления могут выдерживать температуру до 450°C благодаря мембранному уплотнению.
Протокол Hart используется для настройки параметров датчиков давления, а также для самодиагностики, позволяющей контролировать состояние датчиков в течение всего срока службы. Этот протокол связи недоступен для компактных датчиков давления.
Преобразователи давления HART выпускаются из широкого спектра материалов и конструкций, что делает их более универсальными и надежными, чем датчики давления.
Цены на технологические датчики давления варьируются от 400 до 600 евро, в то время как недорогой компактный датчик давления стоит около 100-150 евро.
Эта статья объясняет основное различие между компактным датчиком давления типа "стик" и интеллектуальным преобразователем давления HART.
Она написана для того, чтобы развеять любые заблуждения относительно различий между разными типами датчиков и помочь вам выбрать наиболее подходящий для вашего применения.
Компактные датчики давления стоят дешевле, чем технологические преобразователи давления, но при этом они обладают меньшим количеством функций и меньшей точностью.
Их можно выбрать, если вам не нужна высокая точность и вы не требовательны к производительности и дрейфу измерений.
Они экономичны и удовлетворительно подходят для применения в стандартных диапазонах давления и технологических соединений.
Недорогие датчики давления обычно используются в маломощных системах, где стоимость является основным фактором.
Благодаря своей долговременной стабильности и прочности преобразователь давления обеспечивает более низкие эксплуатационные расходы и более высокую готовность оборудования к работе, что делает его более дешевым и безопасным в долгосрочной перспективе.
Преобразователи давления обеспечивают большую функциональность и точность.
При сравнении цены датчика давления с ценой интеллектуального преобразователя давления необходимо учитывать общую стоимость владения. (TCO)
Они являются лучшим выбором для более требовательных областей применения, например, в нефтегазовой, целлюлозно-бумажной, химической, водородной, энергетической, металлургической и цементной промышленности.
